四台阶九步法在雅苑隧道松散填土段施工中的应用

重庆市轨道交通三号线北延伸段工程雅苑隧道属于城市回填松散土质中大跨度浅埋隧道,采用四台阶九步开挖法,及时闭合成环,优化锁脚锚管和钢拱架连接钢筋施工,地表及仰拱底部采用钢管桩并结合注浆对土体进行固结,并通过控制仰拱与掌子面间的距离有效地控制施工变形。四台阶九步法在隧道施工中保证了工程质量和安全,提高了施工效率,降低了成本,节约了资源。     

高海拔地区隧道施工供氧技术研究

为了解决高海拔地区隧道施工中遇到的严重缺氧难题,结合青藏铁路风火山隧道施工,研究开发隧道掌子面弥散供氧与氧吧车相结合的综合供氧方法。应用该方法可将掌子面附近施工区域的氧分压提高2～3kPa,确保隧道建设人员工休时及时吸氧。实际应用证明,该方法可以有效解决高海拔地区隧道施工严重缺氧问题,且简便易行,保障了施工人员的身体健康,提高了施工效率,特别适合高海拔地区隧道施工应用。     

公路隧道软弱围岩变形控制工法施工定额及经济性研究

软弱围岩隧道变形控制工法采用玻璃纤维锚杆对掌子面核心土的基础变形进行预限制,从而提高掌子面及隧道整体稳定。为了对比分析该工法与传统新奥法的单位延米造价,便于在工法选择时更好地考虑经济因素,以G15三门湾大桥及接线工程野猪山隧道的断面大小、埋深及地质情况为基础,对软弱围岩隧道变形控制工法的定额及工程造价进行了分析。结果表明,该工法开挖初期支护的每延米造价为新奥法的93%~97%,在提高隧道掌子面稳定性的同时,有一定的经济性优势。     

爆破荷载作用下新建与既有隧道支护结构

系统研究爆破冲击同时对新建隧道和既有隧道支护结构动力影响具有重要意义。以某隧道接近既有隧道为例,建立爆破施工对既有隧道和新建隧道支护结构的影响三维模型,利用高能炸药材料模型及JWL状态方程来模拟爆破荷载作用下既有隧道的动力响应特性,结合LS-DYNA显式动力分析程序和多物质流固耦合算法较为准确地对新建隧道的爆破机理进行数值模拟,对爆破荷载作用下既有隧道二次衬砌与新建隧道初期支护的动力响应规律展开研究,得到了不同工况下新建隧道二衬和既有隧道初支在不同时刻的振速分布规律、位移变化云图。结果表明：不同围岩等级既有隧道二次衬砌的动力响应规律十分相似,爆破冲击波最先传到既有隧道二次衬砌上迎爆侧边墙上,既有隧道二次衬砌结构上质点沿X方向振速峰值最大,衰减较快。当距离掌子面一定距离后,新建隧道拱脚处振速峰值超过拱顶位置,不同位置振速大小依次是拱脚＞拱顶＞拱腰。初期支护上质点X、Y、Z 3个振动方向中沿Z方向即隧道中心线方向振动较大,衰减较快。炸药起爆后,新建隧道初期支护上不同位置在爆破冲击波的作用下,沿着掌子面往洞口方向依次发生振动,同一断面上,拱顶和拱脚位置振速较大,施工中应加强监测。     

北京地铁九龙山——大郊亭区间隧道开挖引起的地表沉降研究

研究区间隧道开挖引起的地表沉降对维护施工安全、降低施工风险具有重要的意义。以北京地铁7号线九龙山—大郊亭区间隧道为背景,运用Peck法对实测断面进行位移反分析,得到区间隧道的沉降槽宽度参数K与最大沉降值S_(max),提出了北京地区类似工程中相应参数的参考值。并通过实测数据与数值模拟对隧道开挖进行分析,研究施工中隧道间距、洞径、隧道布局与施工掌子面距离对Peck公式各参数的影响,研究结果可为后续地铁工程提供参考与指导。     

爆破荷载作用下新建与既有隧道支护结构动力响应研究

系统研究爆破冲击同时对新建隧道和既有隧道支护结构动力影响具有重要意义。以某隧道接近既有隧道为例,建立爆破施工对既有隧道和新建隧道支护结构的影响三维模型,利用高能炸药材料模型及JWL状态方程来模拟爆破荷载作用下既有隧道的动力响应特性,结合LS-DYNA显式动力分析程序和多物质流固耦合算法较为准确地对新建隧道的爆破机理进行数值模拟,对爆破荷载作用下既有隧道二次衬砌与新建隧道初期支护的动力响应规律展开研究,得到了不同工况下新建隧道二衬和既有隧道初支在不同时刻的振速分布规律、位移变化云图。结果表明:不同围岩等级既有隧道二次衬砌的动力响应规律十分相似,爆破冲击波最先传到既有隧道二次衬砌上迎爆侧边墙上,既有隧道二次衬砌结构上质点沿X方向振速峰值最大,衰减较快。当距离掌子面一定距离后,新建隧道拱脚处振速峰值超过拱顶位置,不同位置振速大小依次是拱脚拱顶拱腰。初期支护上质点X、Y、Z 3个振动方向中沿Z方向即隧道中心线方向振动较大,衰减较快。炸药起爆后,新建隧道初期支护上不同位置在爆破冲击波的作用下,沿着掌子面往洞口方向依次发生振动,同一断面上,拱顶和拱脚位置振速较大,施工中应加强监测。     

长引水隧道综合地质编录总结

综合地质编录是隧道施工地质工作主要的方法之一,为了保证隧道安全、优质、高效和顺利的施工并尽量节约投资,必须通过地质编录了解掌子面围岩的工程地质和水文地质状况,进而推断出掌子面前方的施工地质条件,为后续施工提供适合的施工方案.     

浅埋软弱围岩隧道掌子面锚杆预加固参数分析

大断面浅埋隧道在软弱围岩中全断面开挖时,隧道掌子面核心土处于短暂稳定或不稳定状态,处理不慎便会造成核心土的失稳,因此采用玻璃纤维锚杆对核心土进行预加固是有必要的。结合格鲁吉亚某隧道工程实例,采用新意法理念,运用FLAC^3D有限差分软件,对浅埋软弱围岩隧道全断面开挖时掌子面玻璃纤维锚杆加固长度l(5个工况)和加固密度β(7个工况)进行优化分析,结果表明：随着l或β的增大,目标掌子面挤出位移和拱顶前方位移逐渐减小,目标掌子面拱顶前方应力逐渐趋于原始状态;当l>6 m或β>0.75时,掌子面锚杆对核心土的预加固效果不明显,综合工程的安全性和经济性,取l=8 m、β=0.75较为合理,为类似工程提供了一定的参考依据。     

瓦斯通风技术在高速公路隧道施工中的应用研究

本文通过对松卜岭隧道上台阶风筒风口至掌子面风速的现场测试,结合实测数据分析揭示大断面半圆形高速公路隧道掘进工作面的风流分布规律,确定风筒出风口距掌子面的合理间距,为瓦斯通风技术在隧道施工提供参考.     

公路隧道下伏采空区施工影响数值模拟分析

随着公路隧道的不断兴建,一些工程不可避免地要穿越采空区,相应地会给隧道的施工带来风险与潜在危害。从下伏采空区与隧道的空间相对位置建立有限元数值模型,分析不同距离条件下采空区对隧道结构之间的影响。计算结果表明,下伏采空区的存在对公路隧道结构和围岩稳定性的影响是显著的,当采空区与隧道的距离小于10 m时,其不利影响非常明显,施工中必须采取较强的预加固措施;下伏采空区对隧道结构影响的临界距离约为40 m,当此距离小于40 m时,必须考虑采空区对隧道结构和围岩稳定性的不利影响。     

隧道揭煤区域预测最小超前距研究及应用

当公路隧道在掘进过程中穿越煤系地层时,将会面临煤与瓦斯突出的风险。确保隧道安全生产,提前准确测定煤层突出参数是关键。隧道在大断面开挖应力扰动情况下,研究分析隧道揭煤区域预测最小超前距、确保隧道安全施工,具有重要的意义。以宝鼎2号隧道工程为例,采用理论分析和数值模拟的方式,对隧道开挖时应力分布规律进行研究分析,得出煤岩应力场分布特征,并推导出宝鼎2号隧道揭煤区域预测最小超前距为14 m。对宝鼎2号隧道ZK15+895 m煤层进行现场预测应用,测得煤层原始应力区瓦斯含量远大于煤层应力扰动区内瓦斯含量,说明在煤层原始应力区内测定的瓦斯参数指标更能真实、准确地反映本煤层突出危险性。     

大断面石门揭煤突出预测技术研究——以华蓥山隧道为例

相较于煤矿领域的井工开采,隧道具有断面大的特点,其开挖后扰动范围也较大。对于穿越近距离突出煤层群的隧道,研究其合理预测距离和安全保障距离,能够确保预测指标准确可靠,防止相邻煤层受开挖扰动诱发突出等灾害。以渝广高速华蓥山隧道为工程实例,采用理论分析结合数值模拟的方法对隧道开挖过程中的围岩应力分布和变化规律进行了研究,确定突出预测距离和安全保障距离取值均为14 m。根据研究成果建立了预测技术体系,并成功应用于现场实践。     

浅谈长距离独头巷道双面掘进的通风

解决长距离巷道双面掘进的通风问题,对保障快速掘进、加快采准工程布置、保障工作面作业人员安全与健康具有特别重要的意义。阐述了金厂峪矿业公司在-377m中段长距离独头巷道双面同时掘进过程中局部通风的通风方式选择、风机选择及布置优化、局部通风系统的现场管理等内容。     

极近距离煤层群开采相邻工作面合理错距研究

极近距离煤层群开采合理的错距确定关系到上下煤层的安全高效开采。针对某生产矿井4号和5号煤层之间极近的层间距,结合该生产矿井实际地质条件,提出在确保下分层工作面在上分层工作面完全垮落且稳定之后进行回采和将下分层工作面布置在上分层工作面开采形成的应力降低区（减压区）内2种设计思路,并建立了相应的理论计算模型。分析了2种理论计算方法的优缺点,结合实际生产条件,最终确定合理的最小错距为110 m。     

近距离下覆4#煤层综采工作面顶板管理经验

介绍了近距离深层综采工作面顶板和巷道顶板管理经验，及综采工作面在通过巷道冒项区域时所采取的办法和措施。     

计算空间巷道距离的非线性规划模型及其应用

煤矿生产或采矿设计中经常会遇到求解空间不相交巷道间的距离问题。据调查,当前矿井设计过程中,遇到该类求解问题时,多是通过作图法粗略求解。本文对这类问题是利用坐标变换法建立计算空间巷道距离的通用数学模型,将此模型应用于新集三矿的两条空间巷道。解决了巷道安全维护的一个关键问题。     

两巷道贯通最短定倾距的确定

介绍了确定两交叉巷道最小定倾距的两种方法 ,通过比较 ,说明了形和数之间的相互联系 ,为客观存在的几何问题的计算机化提供了重要的理论依据     

巷道核磁共振方法超前探测距离影响因素分析

在煤矿的开采过程中，巷道突水事故严重地威胁着人民的生命和财产安全。核磁共振技术由于具有直接找水的特点，被我国一些专家学者提出将其应用于巷道的超前探水工作之中。但是，由于巷道核磁共振超前探测方法与传统的地面核磁共振方法(SNMR)相比，其施工环境和线圈装置都发生了巨大的变化，许多方法技术、理论，包括探测的距离都需要重新作一定的分析。根据核磁共振超前探测方法的特点，分析讨论了地磁场强度、地磁倾角、地层电阻率、巷道方向、线圈参数等自然和人为控制因素对超前探测距离的影响。研究结果表明，探测距离会因地理位置不同而出现较大的变化。电阻率值虽然对超前探测的距离有较大的影响，但主要集中在电阻率极低区域，当电阻率值大于100 Ω· m时，地层电阻率的变化对探测距离的影响并不明显。巷道的朝向不同虽然会影响核磁共振激发场的垂直磁场分布形态，但是由于大脉冲矩时较远区域的一维核函数值相差不大，所以不同的巷道方向对于探测距离的影响并不大。最后，通过引入线圈的有效面积概念，把线圈大小和匝数对探测距离的影响简化为有效面积对探测距离的影响。只要保持激发和接收线圈的有效面积相等，超前探测距离就不会发生改变。     

旋转射流驱散上隅角瓦斯有效距离的热成像研究

在使用旋转射流驱散上隅角瓦斯前,有必要确定出旋转射流有效作用距离.用热空气进行旋转射流驱散煤矿工作面上隅角瓦斯的模拟实验,可以由热成像图片得到旋转射流有效作用距离.实验结果表明:旋转射流的有效作用距离与流速比成正比;与平直的平行横流相比,弯曲的平行横流的绕流作用更强,射流在弯曲的平行横流中弯曲得更厉害.